Postcosecha de berries: últimas tecnologías en atmósfera controlada

1. Introducción al concepto de atmósfera controlada en postcosecha de berries

La atmósfera controlada (AC) es una tecnología postcosecha que consiste en regular de forma precisa la composición del aire que rodea a los productos almacenados. Se ajustan parámetros como la concentración de oxígeno (O₂) y dióxido de carbono (CO₂), así como otras condiciones (nitrógeno, temperatura, humedad), con el objetivo de ralentizar la respiración del fruto, prolongar su vida útil y preservar su calidad. En combinación con la refrigeración y una alta humedad relativa, la atmósfera controlada permite crear un entorno óptimo que reduce las reacciones de senescencia y el crecimiento de patógenos, manteniendo los frutos frescos por más tiempo.

En el caso de las berries (arándanos, frambuesas, moras y fresas, entre otras), que son frutos altamente perecederos, la atmósfera controlada se ha convertido en una herramienta fundamental para extender su vida postcosecha y reducir pérdidas. Numerosos estudios han demostrado que las berries toleran (e incluso se benefician de) niveles reducidos de oxígeno y aumentados de CO₂ dentro de ciertos rangos, lo cual disminuye su tasa respiratoria, frena el ablandamiento y retrasa la aparición de mohos, contribuyendo a conservar su calidad organoléptica y nutricional.

Esto limita gravemente su comercialización a largas distancias o periodos prolongados. La aplicación de atmósferas controladas o modificadas ha surgido como una solución para superar estas limitaciones, complementando a la cadena de frío. En las últimas décadas se han desarrollado mezclas de gases y tecnologías de empaque especializadas que permiten extender significativamente la vida útil de las berries más allá de lo posible con solo refrigeración.

2. Desafíos postcosecha en berries que busca resolver la atmósfera controlada

Las berries se caracterizan por una alta actividad metabólica y una composición delicada, lo que las vuelve extremadamente perecederas. Presentan tasas de respiración aceleradas y son muy sensibles a factores externos como la temperatura, la deshidratación y la contaminación microbiana. Estos son algunos de los principales desafíos postcosecha que la atmósfera controlada intenta mitigar:

2.1. Respiración y maduración rápida

Tras la cosecha, las berries continúan consumiendo oxígeno y emitiendo CO₂ en procesos metabólicos que generan calor y provocan senescencia. Esta respiración acelerada acorta su vida útil, causando pérdida de firmeza, cambios de color y degradación de compuestos aromáticos y nutritivos. Al disminuir el O₂ disponible y aumentar el CO₂ en el ambiente, la atmósfera controlada ralentiza la respiración y retrasa el envejecimiento del fruto. Esto es crítico para frutas no climatéricas como arándanos y frambuesas, que de lo contrario se ablandan y pierden calidad en pocos días.

2.2. Pérdida de agua y marchitamiento

Las berries tienen piel delgada y son muy susceptibles a la deshidratación. La pérdida de agua postcosecha causa arrugamiento, pérdida de brillo y merma de peso, al punto que una disminución de masa >6% en frambuesa o mora suele volverlas no comercializables. La atmósfera controlada contribuye a mantener una humedad alta dentro de los envases y a retrasar la transpiración. Además, al reducir la O₂ y respiración, se reduce el calor metabólico generado, evitando gradientes que deshidraten al fruto. De esta forma se preserva la turgencia y textura durante más tiempo.

2.3. Incidencia de patógenos y pudriciones

El moho gris (Botrytis cinerea) es el principal causante de pudrición en berries, iniciando la infección en campo de forma latente y proliferando rápidamente en postcosecha. Otros hongos como Rhizopus también ocasionan podredumbres acuosas si la temperatura supera 5 °C. Las berries ofrecen un sustrato rico en azúcares y agua para estos patógenos. La atmósfera controlada combate este problema mediante dos vías: primero, manteniendo bajas temperaturas y altos niveles de CO₂ que inhiben el crecimiento fúngico (Botrytis puede crecer incluso a 0 °C pero muy lentamente, y se ha observado que 15% de CO₂ reduce sustancialmente su desarrollo).

Y segundo, reduciendo el oxígeno disponible, lo que dificulta la respiración de los hongos aeróbicos. Estudios reportan que atmósferas de ~5% O₂ + 15–20% CO₂ logran minimizar la pudrición por mohos en fresas, arándanos, frambuesas y moras, comparado con aire ambiente. Esto prolonga el periodo antes de que aparezcan signos de hongos, reduciendo las pérdidas por descarte.

2.4. Daños mecánicos y fisiológicos

La piel y pulpa de las berries son muy frágiles; golpes o compresión durante cosecha, empaque y transporte generan magulladuras donde luego se focalizan infecciones. Además, si la atmósfera postcosecha no es adecuada pueden presentarse desórdenes fisiológicos: por ejemplo, atmósferas extremas (<2% O₂ o >25–30% CO₂) pueden causar fermentación, sabores extraños y decoloración en algunas variedades sensibles. Por ello, el manejo atmosférico debe ser cuidadoso: la atmósfera controlada busca mantener condiciones dentro de rangos seguros, evitando tanto el exceso de oxígeno (que acelera oxidaciones) como de CO₂ (que puede resultar tóxico a nivel celular).

3. Tecnologías recientes y emergentes en atmósfera controlada para berries

En años recientes, se han desarrollado numerosas innovaciones tecnológicas para optimizar la atmósfera controlada en la postcosecha de frutas delicadas como las berries. A continuación se describen las principales tecnologías emergentes, desde sensores inteligentes y sistemas automatizados de control, hasta nuevos materiales de empaque y el uso de gases o microatmósferas específicas.

3.1. Sensores inteligentes e IoT para monitoreo ambiental

La incorporación de sensores electrónicos avanzados en cámaras frigoríficas, contenedores y envases permite vigilar en tiempo real los parámetros críticos de almacenamiento (O₂, CO₂, temperatura, humedad, etileno, etc.). Actualmente existen sensores multiparámetro capaces de detectar incluso gases traza indicadores de calidad, como etileno (maduración), etanol/acetaldehído (fermentación incipiente) o metanol/acetona (podredumbre).

Un ejemplo es el proyecto europeo MaxFresh, que desarrolló el primer sensor automatizado de espectroscopía láser infrarroja para volátiles relevantes en postcosecha. Esta tecnología permite detección anticipada de problemas: por ejemplo, si se detecta etanol o acetaldehído, indica que la fruta está entrando en fermentación anaeróbica por falta de O₂, lo que alerta a aumentar la ventilación. Al integrar estos sensores con sistemas de comunicación (Internet de las Cosas, IoT), es posible tener alertas remotas e incluso automatizar respuestas.

Algunos almacenamientos modernos cuentan con redes de sensores IoT que alimentan plataformas de análisis de datos en tiempo real, facilitando el mantenimiento predictivo y la detección temprana de anomalías en las condiciones de conservación. En el ámbito de las berries, empresas de logística están incorporando monitoreo telemétrico en contenedores refrigerados con atmósfera controlada: por ejemplo, la tecnología Captain Peter™ de Maersk permite seguir minuto a minuto el desempeño atmosférico de un contenedor con fruta, brindando visibilidad total de O₂/CO₂ durante el viaje.

3.2. Sistemas automatizados y atmósfera controlada dinámica (ACD)

Paralelamente a la sensorización, se han desarrollado sistemas de control automático que ajustan activamente la atmósfera en respuesta al estado de la fruta. Los sistemas de atmósfera controlada dinámica (ACD) o DAC modifican los niveles de gases en tiempo real basándose en la tasa de respiración del producto y otros indicadores fisiológicos. Esto significa que el control ya no es estático, sino que "escucha" las señales del fruto para optimizar el entorno.

Un caso destacado es la tecnología de Storex/Isolcell, que utiliza sensores láser multigás para evaluar la actividad respiratoria y un software inteligente que regula automáticamente la introducción de gases. Incluso se han implementado enfoques de control novedosos como la atmósfera controlada graduada (GCA): en lugar de exponer abruptamente a la fruta a baja O₂/alta CO₂, se baja el O₂ en forma escalonada durante varios días para evitar el shock fisiológico.

3.3. Materiales de empaque avanzados para AC (MAP Activo e Inteligente)

Una gran parte de las innovaciones se concentra en el empaque en atmósfera modificada (MAP) a nivel de unidad de venta o de pallet. Las berries comúnmente se envasan en clamshells o bandejas selladas donde la atmósfera interna se modifica por la respiración del fruto (MAP pasivo) o mediante intervención (MAP activo). Los desarrollos recientes han dado lugar a envases inteligentes que regulan activamente los gases en su interior para crear microatmósferas óptimas.

Un ejemplo revolucionario es la membrana BreatheWay® de Hazel Technologies, utilizada en bolsas y liners para berries. Este sistema incorpora una membrana "Temperature Switch" patentada que actúa como válvula selectiva de gases: inhala oxígeno del exterior o exhala dióxido de carbono del interior según detecte desvíos en los niveles ideales. Así, mantiene dentro del empaque la proporción de O₂/CO₂ más adecuada para la variedad específica de berry, incluso si ocurren fluctuaciones de temperatura o interrupciones en la cadena de frío.

Los resultados han sido notables: Hazel reporta que con BreatheWay se logra 15–30% más fruta comercializable al extenderse la vida útil y reducirse los descartes por calidad. En ensayos con frambuesas, las bandejas con esta membrana mantuvieron los niveles deseados de gases pese a subir la temperatura a 7 °C, y al día 11 tenían 24,7% más fruta en buen estado comparado al control, equivalente a un 44% menos de problemas de calidad (menos mohos, deshidratación, etc.).

3.4. Uso de gases específicos y tratamientos no convencionales

Además de los ajustes tradicionales de O₂/N₂/CO₂, las innovaciones incluyen la aplicación de gases especiales y métodos alternativos para mejorar la conservación de berries bajo atmósfera controlada. Uno de ellos es el ozono (O₃) en bajas concentraciones: es un gas oxidante con fuerte efecto antimicrobiano. Algunos sistemas incorporan ozonizadores que, durante el almacenamiento, inyectan trazas de O₃ en la cámara para sanitizar el ambiente y la superficie de la fruta, reduciendo las cargas de esporas fúngicas y bacterias sin dejar residuos químicos.

Tecnologías como el plasma frío atmosférico siguen una lógica similar: se generan especies reactivas (radicales, iones) a partir del aire u argón en una descarga de plasma a temperatura ambiente, las cuales desinfectan la superficie de las berries eliminando patógenos sin elevar la temperatura ni dejar residuos. Este método está en fase de investigación para aplicaciones comerciales en frutas frescas.

Finalmente, cabe destacar tecnologías complementarias a la atmósfera controlada que actúan sobre la atmósfera: la ionización del aire es una de ellas. Sistemas como IONNY® generan iones cargados en el aire de almacenamiento que neutralizan microorganismos (bacterias, esporas) sin necesidad de químicos ni ozono. Esto mantiene un ambiente más aséptico alrededor de las berries, reduciendo significativamente la incidencia de mohos y extendiendo la frescura y apariencia brillante de la fruta almacenada.

3.5. Sistemas modulares a escala de pallet o contenedor

Tradicionalmente, para aplicar atmósfera controlada era necesario almacenar la fruta en cámaras herméticas de gran tamaño, lo que podía ser inflexible. Las tecnologías recientes han introducido soluciones modulares y portátiles para atmósfera controlada en unidades más pequeñas, como fundas de pallet o contenedores isotérmicos especiales.

Por ejemplo, Fruit Control Equipments (FCE) ha desarrollado el sistema Fruit Flex Case (FFC), que consiste en bolsas o cubiertas herméticas equipadas con válvulas y conectores, capaces de generar condiciones de atmósfera controlada o MAP directamente en cada pallet de berries. Este sistema permite convertir un pallet apilado de cajas en una "minicámara" independiente, manejando los gases por lote sin requerir una cámara centralizada.

De igual forma, existen contenedores marítimos refrigerados de última generación con sistemas de AC incorporados (e.g. tecnología StarCare de Maersk) que permiten transportar berries a ultramar bajo atmósfera controlada. Estos contenedores cuentan con generadores de nitrógeno, absorvedores de CO₂ y controladores electrónicos que mantienen la atmósfera fijada durante todo el trayecto. Un caso aplicado es el envío de arándanos y cerezas desde Chile hacia mercados lejanos: con contenedores AC se han logrado extender los tiempos de tránsito hasta ~30–40 días manteniendo la calidad.

4. Ejemplos recientes de aplicaciones de atmósfera controlada en berries

A continuación se presentan casos reales y estudios de las últimas temporadas que ilustran cómo las innovaciones en atmósfera controlada se están aplicando con éxito en la conservación de berries:

Empaque activo BreatheWay® en frambuesas: La empresa Hazel Technologies introdujo en 2021 su tecnología de membrana inteligente en envases para frutos rojos. En pruebas comparativas, frambuesas frescas con bolsas BreatheWay alcanzaron un 24,7% más de fruta comercializable al día 11 postcosecha respecto a frambuesas en envase convencional. Las membranas mantuvieron O₂ y CO₂ en rangos óptimos incluso tras fluctuaciones de temperatura, logrando en promedio un 44% menos de problemas de calidad.

Almacenamiento de arándanos en AC prolongada: Investigadores del CTIFL en Francia evaluaron arándanos cv. 'Draper' bajo AC de 3% O₂ + 15% CO₂ por 21 días a 0 °C, seguidos de simulación de retail refrigerado. Hallaron que la atmósfera controlada retrasó significativamente la aparición de podredumbres incluso cuando la fruta provenía de cosechas afectadas por lluvias. Tras 3 semanas, los arándanos en AC presentaron menor pérdida de peso y textura aún aceptable.

Sistemas de AC modular a nivel pallet (Fruit Flex Case): Durante la temporada 2024-2025, varios operadores en Europa y América Latina implementaron el sistema FFC de FCE en sus cadenas de suministro de berries. Como ejemplo, un productor de arándano reportó que usando fundas de AC por pallet logró extender la vida de postcosecha de 2 a 3 semanas, manteniendo un 90% de la fruta en calidad de exportación, frente a solo 10 días en almacenamiento convencional.

Transporte marítimo de larga distancia: Chile, uno de los mayores exportadores de berries del hemisferio sur, ha comenzado a utilizar contenedores refrigerados con atmósfera controlada activa para llegar a mercados lejanos como Asia y Medio Oriente. Un caso reciente fue el envío piloto de cerezas chilenas a India en diciembre 2023 empleando un contenedor StarCare con control de atmósfera. Los resultados mostraron que la calidad fue significativamente superior a la de frutas enviadas en contenedores refrigerados estándar.

5. Beneficios cuantificables de las nuevas tecnologías de atmósfera controlada

Las innovaciones en atmósfera controlada aplicadas a berries han demostrado beneficios medibles en múltiples aspectos de la calidad y la logística postcosecha. A continuación se resumen algunos de los principales resultados cuantitativos:

Extensión de la vida útil y período de almacenamiento: Quizás el beneficio más crítico es la prolongación del tiempo durante el cual las berries se mantienen en condiciones comerciales aceptables. Tradicionalmente, frambuesas y moras duraban <1 semana; fresas ~1 semana; arándanos 1–2 semanas. Con atmósfera controlada, estos plazos pueden duplicarse o más. Por ejemplo, arándanos almacenados en AC (≈8% O₂ + 12% CO₂) han logrado conservar calidad por 5–8 semanas a 0 °C, más 3 días extra a temperatura ambiente, manteniendo textura y sin mohos significativos.

Reducción de pérdidas y mermas porcentuales: Los avances en atmósfera controlada han mostrado reducciones drásticas en las tasas de rechazo por calidad. El caso de Hazel BreatheWay reportó 44% menos fruta con defectos al día 11 en frambuesa. Un estudio con frutillas encontró que en atmósfera modificada con 18% CO₂, el porcentaje de fruta con mohos bajó a ~0,9%, comparado con 1,7% en atmósfera normal. Se estima que la implementación de AC puede recortar las pérdidas postcosecha de berries en un 30–50% respecto a métodos tradicionales.

Mejora en la calidad sensorial y nutricional: La aplicación de atmósfera controlada adecuada evita la pérdida acelerada de firmeza. En arándanos GCA se midió que los frutos tratados mantenían una firmeza 27% mayor que los control tras 4 semanas. También se han observado menores tasas de ablandamiento en frambuesas y moras bajo 15–20% CO₂. Los compuestos saludables (antioxidantes, vitaminas) se preservan mejor: arándanos en AC retuvieron casi el 100% de su contenido inicial de vitamina C.

Menor necesidad de tratamientos químicos: Con las innovaciones en atmósfera controlada (atmósferas ricas en CO₂, ozono ambiental, pads antifúngicos naturales), se estima que se pueden llegar a disminuir en un 50% los tratamientos químicos requeridos durante el almacenamiento. Esto resulta en frutas más "limpias" desde el punto de vista de residuos, alineándose con las demandas de producción orgánica.

6. Consideraciones técnicas y económicas para implementación industrial

Si bien los beneficios de la atmósfera controlada en postcosecha de berries son claros, la adopción a escala industrial requiere evaluar varios factores técnicos y económicos:

Adecuación de la infraestructura y costos iniciales: Implementar atmósfera controlada puede implicar inversiones en equipamiento especializado. Para almacenamiento en cámaras AC se necesitan recintos herméticos dotados de sistemas de control de gases (generadores de nitrógeno para reducir O₂, absorcedores de CO₂, analizadores y válvulas) y sistemas de monitoreo electrónico. Las empresas deben analizar el retorno de inversión (ROI) de estos equipos en función del volumen de fruta a almacenar y del valor agregado por la extensión de vida.

Requerimientos operativos y capacitación: La atmósfera controlada eficiente requiere que el personal entienda y supervise ciertos procesos. El manejo de gases comprimidos (N₂, CO₂) conlleva protocolos de seguridad y capacitación. El personal de postcosecha debe aprender a calibrar analizadores de O₂/CO₂, a sellar correctamente las cámaras o envases, y a reaccionar ante alarmas de los sistemas.

Compatibilidad con las características del producto: No todas las berries reaccionan igual a la atmósfera controlada. Es fundamental considerar la variedad y condición de la fruta. Variedades más firmes y de postcosecha larga pueden aprovechar mejor una AC prolongada. Por ello, antes de escalar industrialmente, se suelen realizar ensayos controlados con la variedad específica.

Costos recurrentes y de insumos: La atmósfera controlada conlleva costos operativos continuos: consumo de gases (nitrógeno líquido o generado in situ, CO₂), gasto energético de los equipos, y costo unitario de materiales de empaque especializados. Estas erogaciones deben ser compensadas por la reducción de pérdidas y/o la mejora de ingresos que la AC posibilite.

Beneficios comerciales y estratégicos: La atmósfera controlada permite extender la oferta de berries más allá de la temporada local, capturando precios más altos. También mejora la satisfacción del cliente al entregar berries con mejor sabor y vida de anaquel más larga. En términos de sostenibilidad, reducir desperdicios y permitir transporte marítimo (menor huella de carbono) son ventajas que se alinean con exigencias de responsabilidad ambiental.